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煙氣在線設備的檢測技術詳細介紹
2019-9-9

  煙氣在線設備的檢(jiǎn)測技(jì)術是怎樣的,具體的細節我們(men)會在下麵(miàn)給大(dà)家詳細的介紹一下,在(zài)脫硫脫硝的處理上(shàng)體現。


  近年(nián)來,霧霾已然成(chéng)為了嚴重影響我國居(jū)民生產生活的“心肺之患”。燃煤是造成霧霾的主要原因,而我國50%的燃煤是(shì)用於發電,因此,要求(qiú)電廠和大型燃(rán)煤(méi)工廠除塵、脫硫、脫硝也就成了環保部長(zhǎng)期以來(lái)治理煙氣的主要發展方向(xiàng)。煙氣(qì)脫硫、脫硝(xiāo)工藝使空氣汙染因子中(zhōng)具有毒性(xìng)的二氧化(huà)硫、氮氧化物成分得以減少,無疑是積極的,也(yě)是的(de)。這也是為什麽國內霧霾頻發(fā),但並沒(méi)有像當年的倫敦那(nà)樣發生毒(dú)霧奪萬人性命慘劇的原因所在。
  典型電廠鍋爐煙氣處理流程是脫硝在前脫硫在後,脫硝後需要檢(jiǎn)測如NO、NO2(通稱NOX,氮氧化物)、O2及NH3等;而脫硫前(qián)需要檢測SO2、SO3;O2、CO2;粉塵(chén)等。按照常規的做法就是在脫硝出口安裝一套CEMS,除塵器後進脫(tuō)硫塔前安裝一套CEMS,這樣做的好處是煙氣采樣數據上傳(chuán)時間短,容易(yì)實現脫硝的自動控製。以尿素法、LIFAC工藝(yì)等(děng)半幹法脫硫脫氮係統(tǒng)為(wéi)例,其工藝是把堿性物質(石灰石、氫氧化鈉、碳酸氫鈉等等)的溶(róng)液或尿素溶液噴入(rù)爐膛、煙道或噴霧洗滌塔(tǎ)內(nèi)進行脫硫(liú)脫(tuō)氮。這類係統的脫硫、脫硝效率就主要取決於煙氣中SO2和NOx的體積比、反應溫度、吸收劑(jì)的(de)粒度(dù)和停留時(shí)間。
  在CEMS係統中,抽取法結合紅外(wài)氣體分析技術是主流,微流(liú)紅外技術則是紅外氣體分析技術的主要(yào)發展趨勢。傳統的微音電容傳感器檢測紅外光聲信號的方法存在受水分幹擾、工藝複雜、抗震性差(chà)等缺(quē)點;相較(jiào)而言,微流紅外探測器具有工藝簡單、測量準確、抗震性好等多種優勢,目(mù)前在進口紅外(wài)煙氣分析儀中普遍使用。值得一提的是,國內也有銳意自控(kòng)這種(zhǒng)自主(zhǔ)研發微流紅外氣(qì)體分析技術並將其運用到煙氣分析儀的科技創新企業。
  不同檢測傳感器的(de)非分光紅外測量(liàng)方法比較
  在實(shí)際應用中,解決好煙(yān)氣分析問題是脫硫、脫硝係統穩定運行的保障。下文將結合銳意自控的紅外煙氣分析儀(yí)Gasboard-3000,介紹微(wēi)流紅外技術(shù)在煙氣(qì)脫硫(liú)、脫硝效率監測中應用的挑戰及對策,並闡述經過改進的微流紅(hóng)外傳感(gǎn)器(qì)在煙氣檢測中的主要技術優勢(shì)。
1、溫度(dù)對傳感器信號的影響
  環境(jìng)溫度的變(biàn)化對於紅外氣體(tǐ)分析儀檢測(cè)過程存在較大的影響,它將直接影響紅外光源的穩定,影響紅外輻射的強(qiáng)度,影響測量氣室連續流動的(de)氣樣密度。另一方麵,為減少其他組分對SO2、NO的影響,紅外煙氣分析儀在微流紅外探測器的前端設有窄(zhǎi)帶紅外濾光片,這種濾光片是一種多層的(de)半導體鍍膜,溫度升高會使得濾光片朝長波方(fāng)向偏移,從而進一步(bù)影響SO2、NO的測量結果。特別(bié)是在北方晝夜溫差較(jiào)大的地域,即使設備房(fáng)安裝了空調,也會存在一定的溫(wēn)差。大多數紅外煙(yān)氣分析儀往(wǎng)往采用溫度修正的方法,來解決因(yīn)環境溫度變化導致測量結果變化的問題,但(dàn)這種方法隻能解決部分問題,並不能完全由(yóu)溫度變(biàn)化所帶來的誤差。
  不同溫度和氣體濃度下的SO2傳(chuán)感器(qì)響應曲線
  不同溫度(dù)和氣體濃度下(xià)的(de)NO傳感器響應曲線
  怎樣大限度(dù)的(de)溫度變(biàn)化對測量結果帶來的影響呢?Gasboard-3000內部設置有溫(wēn)控裝置(zhì)及(jí)超溫保護電路,通過對包括濾(lǜ)光片在內的整個傳感器進行整體55℃恒溫處理,同時配合窄溫度範圍溫度修正的方法,為微流紅(hóng)外氣體傳感器設置了“雙(shuāng)重保險”:當外部環境溫度變化時(shí),由於傳感器處於恒溫裝置內部,因此受溫度變化影響極小(xiǎo);即使有一定的溫(wēn)度波動,也可以通過溫度修正來減少溫(wēn)度漂移,從而保證測量結果的準確性。
2、水分對SO2、NO測量的(de)影響
  無論是半幹法脫(tuō)硫還是濕法脫硫,脫硫後的煙氣溫度都比(bǐ)較低且含有大量(liàng)水分。水分是影響二氧化硫和氮氧化物測量的主要幹擾物(參考H2O、SO2、NO紅外吸收光譜圖),水分幹擾直接影響了儀器的測量精度。這也是為什麽部分(fèn)紅外氣(qì)體分析儀在實驗室條件(jiàn)下使用標(biāo)準氣檢定時合格,在工業現場(chǎng)測試卻達不到要求的原因。
H2O、SO2、NO紅外吸收光譜圖
  通常CEMS係統取樣中采取冷幹法脫除水分(fèn),以防止水(shuǐ)分冷凝和水分幹擾,但(dàn)由於排(pái)放工況的(de)變化和冷凝效率的原因,冷凝器的出(chū)口露(lù)點往往存在波動。在高濕低濃度條件下,水分的幹擾往往超過了儀器本身的(de)測量誤差,幹(gàn)擾誤差尤為明(míng)顯。
  Gasboard-3000在傳統微流紅外傳感器的基礎上,增加了調(diào)水機構(gòu)。它通過將(jiāng)不同溫度下(xià)的(de)飽和空氣依次通入(rù)紅外(wài)傳感器(qì),通過調節調水機構,使(shǐ)得含有非冷凝(níng)水的氣體與N2的信號一致(zhì)。同時通過硬件調節及線性修正,來H2O(氣)對SO2、NOx的幹擾。實(shí)驗表明,通過該方法調節後的傳感器可以滿足各種水分含量條件(jiàn)下的水分(fèn)幹擾,幹擾的程度可控製在5ppm以(yǐ)內。
3、HC化合物對SO2測量的影響
  除了(le)水分(fèn)幹擾以外,碳氫化合物如焦化廠排放的(de)氣態(tài)汙染物中存(cún)在未燃盡的CH4、C2H6、C3H8等組分,也會對(duì)SO2的測量結果帶(dài)來很大幹(gàn)擾。如下(xià)圖所示,SO2的吸收峰波段為7.28~7.62μm,在該波段CH4的吸收幹擾大,其次是(shì)C3H8和C2H6。
SO2、CH4、C2H6、C3H8的吸收光譜對照圖
  為減少(shǎo)HC對SO2測量的影響, Gasboard-3000在傳統的(de)微流紅外傳感器基(jī)礎上,設計了帶CH4濾(lǜ)波氣室的SO2傳感器(qì)。實驗表明,通入4000ppm的CH4,碳(tàn)氫(qīng)化合物(wù)對SO2的幹擾不超過4ppm。
帶CH4濾波氣室的SO2傳感器
  隨(suí)著國家對大氣(qì)環境的重視以(yǐ)及人們對空氣質量要求的提高(gāo),我國大氣汙染治理行業逐步駛入快車道。作(zuò)為大氣(qì)綜合治理的關鍵設備,煙氣(qì)分析儀在工業(yè)煙(yān)囪廢氣(qì)監測以及脫硫(liú)、脫硝係統的效率(lǜ)監(jiān)測中正發揮著不(bú)可或(huò)缺的監督(dū)與控製作(zuò)用,其應用前(qián)景也日益廣闊(kuò)。也(yě)隨著工業技術的不斷更新完善,計算機應用技術的發展,CEMS係統集成化自動化程度越來越高,可以預見微流紅外技術將來必在環保領域發揮越來越重要的作(zuò)用。
  以上就是給大家介紹的煙氣在線設備(bèi)檢測技術的分享,如果大家有更多不了解的地方,歡迎大家前來谘(zī)詢。
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